[发明专利]氧化物半导体层的结晶方法、半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种使氧化物半导体层结晶的方法，该方法包括以下步骤：

在将基板加热至200℃至300℃的温度的同时，使用In-Ga-Zn靶在所述基板上沉积In-Ga-Zn氧化物，其中，在所述In-Ga-Zn靶中，Zn的原子百分比高于In或Ga的原子百分比，并且In的原子百分比等于Ga的原子百分比；以及

对所沉积的In-Ga-Zn氧化物进行热处理，从而形成贯穿氧化物半导体层的整个厚度结晶的所述氧化物半导体层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在沉积所述In-Ga-Zn氧化物的步骤中，所述In-Ga-Zn靶中的In、Ga和Zn的原子百分比为1:1:1.10～1.25。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积所述In-Ga-Zn氧化物的步骤被执行2分钟至5分钟。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，利用DC溅射来执行沉积所述In-Ga-Zn氧化物的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，对所沉积的In-Ga-Zn氧化物进行热处理的步骤在200℃至350℃的温度下执行。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，对所沉积的In-Ga-Zn氧化物进行热处理的步骤被执行10分钟至1小时。

7.一种半导体器件，该半导体器件包括：

有源层，该有源层包括使用根据权利要求1至6中的任一项所述的方法形成的所述氧化物半导体层；

栅极绝缘膜，该栅极绝缘膜被设置在所述有源层下面；

栅极，该栅极被设置在所述栅极绝缘膜下面，同时与所述有源层交叠；以及

源极和漏极，所述源极和所述漏极分别接触所述有源层的相对侧。

8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述源极和所述漏极彼此间隔开；并且

所述半导体器件还包括蚀刻阻挡层，该蚀刻阻挡层被设置在所述源极与所述漏极之间并且同时接触所述有源层。

9.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述有源层的In-Ga-Zn原子百分比为1:1:0.9～1.1。

10.一种制造半导体器件的方法，该方法包括以下步骤：

第一步骤，在基板上形成栅极；

第二步骤，在所述基板上形成栅极绝缘膜，以覆盖所述栅极；

第三步骤，在将所述基板加热至200℃至300℃的温度的同时，使用In-Ga-Zn靶在所述栅极绝缘膜上沉积In-Ga-Zn氧化物，其中，在所述In-Ga-Zn靶中，Zn的原子百分比高于In或Ga的原子百分比，并且In的原子百分比等于Ga的原子百分比；

第四步骤，在200℃至350℃的温度下对所沉积的In-Ga-Zn氧化物进行热处理，从而形成贯穿有源层的整个厚度结晶的所述有源层；以及

第五步骤，形成分别接触所述有源层的相对侧的源极和漏极。

11.根据权利要求10所述的方法，该方法还包括以下步骤：

第六步骤，在所述第四步骤和所述第五步骤之间在与所述栅极交叠的位置处形成蚀刻阻挡层。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述第三步骤期间，所述In-Ga-Zn靶中的In、Ga和Zn的原子百分比为1:1:1.10～1.25。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在所述第三步骤和所述第四步骤期间，与In和Ga的量相比，过量的Zn被损失，使得留在所述第四步骤之后形成的所述有源层中的Zn具有与In和Ga的原子百分比相当的原子百分比。